一种导模法生长大体积晶体的生长装置及生长方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种导模法生长大体积晶体的生长装置及生长方法

【技术实现步骤摘要】
一种导模法生长大体积晶体的生长装置及生长方法


[0001]本专利技术涉及一种导模法生长大体积晶体的生长装置及生长方法，可实现低成本
、
低生长工艺风险导模法生长大体积晶体，属于晶体生长

。

技术介绍

[0002]导模法作为一种先进的近尺寸成型晶体生长方法，晶体的截面形状和尺寸由晶体生长模具顶部边缘的形状和尺寸决定，能够直接从熔体中拉制出丝
、
管
、
杆
、
片
、
板以及其它多种特殊形状的晶体
。
因此，此方法制备的晶体可免除后续加工所带来的繁重切割
、
成型等机械加工程序，也大大减少了物料的加工损耗，节省了加工时间，降低了产品成本，已被广泛用于工业化生产硅
、
锗晶体和蓝宝石晶体等
。
[0003]近年来，导模法技术发展迅速，出现了多片晶体同步生长技术
、
大尺寸板状晶体生长技术
、
厚壁管状晶体生长技术等，这些技术具有单炉次晶体产出率高
、<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种导模法生长大体积晶体的生长装置，其特征在于：包括炉体
、
坩埚
、
生长模具与升降系统；所述炉体内腔底部安装有隔热板，所述隔热板中心有圆孔，用于升降系统传动杆穿过；所述炉体顶部设置有竖直通孔，用于籽晶杆穿过炉体与提拉系统和称重系统相连接；所述所述炉体底部设置有进气孔，顶部设置有出气孔；所述坩埚用于加热和盛放晶体生长原料，坩埚周围设置有感应线圈和保温屏；所述生长模具固定于炉膛顶部，模具侧面固定有与模具材质相同的坩埚盖片；所述升降系统包括由传动杆与升降驱动电机构成，传动杆上部固定有隔热支撑底板，所述隔热支撑底板上放置有坩埚
。2.
根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述生长模具高度小于
20mm
，根据生长晶体的形状，可以设计为板型或者管型，并通过连接杆固定于炉体顶部，生长模具上端面水平，并与感应线圈上端面齐平；所述生长模具为铱金
、
铂金
、
钨或者钼材质
。3.
根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传动杆为圆柱状刚玉杆，直径
20
‑
50mm
；所述升降电机为伺服电机，定位精度小于
0.01mm
，实现坩埚的稳定升降
。4.
根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述坩埚为铱金
、
铂金
、
钨或者钼材质，坩埚为圆筒型，内部高度大于内部直径；所述隔热板和保温屏材质各自独立地选自氧化锆
、
钨
、
钼或者石墨
。5.
根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的导模法晶体生长装置中还具有上称重自动等径控制系统
。6.
一种采用权利要求1所述的生长装置生长大体积晶体的方法，包括如下步骤：
(1)
温场安装与装料依照温场结构设计，按序安装坩埚和底部保温屏
、
侧面保温屏
、
上保温盖各温场结构部件，温场结构部件和坩埚安装后水平，并且温场结构部件和坩埚相互间同中心；将配制好的晶体生长原料置于坩埚内；
(2)
生长模具与籽晶安装根据所要生长的晶体，选用定向籽晶，并根据设计切割成型，固定在籽晶杆上；将生长模具固定于炉体顶部，调节籽晶和生长模具位置，保证籽晶竖直，并垂直于生长模具顶部端面，籽晶和生长模具和坩埚
、
温场同中心对称；
(3)
晶体生长抽真空至
10
‑3Pa
，充入高纯惰性氮气或者氩气至1个大气压，采用中频感应加热坩埚，以
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文鹏，张庆礼，王小飞，高进云，窦仁勤，张德明，罗建乔，孙贵花，孙彧，谷长江，黄晓娜，陈肖冉，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：